P 1180 – Modellierung der Mehrfachumwandlungen in Werkzeugstählen bei additiven Verfahren

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ISBN: 978-3-96780-044-9 Artikelnummer: 39e0586291be Kategorien: ,

Beschreibung

P 1180 – Modellierung der Mehrfachumwandlungen in Werkzeugstählen bei additiven Verfahren

Die Additive Fertigung ist charakterisiert durch einen zyklischen Wärmeeintrag durch den Aufbau der einzelnen Lagen und der darauf folgenden Abschreckung durch Wärmeaustrag über den Grundkörper. Beim Laser-Pulver-Auftragschweißen ist der Wärmeintrag besonders groß und gleichzeitig die  Aufbaufrequenz deutlich größer sein als bei pulverbettbasierten Verfahren. Bei der Additiven Fertigung von martensitisch härtbaren Stählen kann die zyklische Erwärmung und Abschreckung zur Mehrfachumwandlung Austenit ? Martensit und zu deutlichen Anlasseffekten des Martensits führen. In Abhängigkeit der Prozessparameter kommt es zu erheblichen Gefüge- und damit Härtegradienten innerhalb eines Bauteils. Für den Warmarbeitsstahl X40CrMoV5-1 wurde das resultierende Gefüge nach dem LaserPulver-Auftragschweißen intensiv experimentell untersucht und Rückschlüsse auf die Bildungsmechanismen gezogen. Darauf aufbauend wurde ein Modell für die zyklische Umwandlung Austenit ? Martensit und der Anlasseffekte des Martensits entwickelt. Dieses Modell wurde in ein FE-Programm zur Simulation der Additiven Fertigung integriert. Damit wurden einfache Modellbauteile simuliert und mit experimentellen Ergebnissen bzgl. der Härteverteilung verglichen.

Veröffentlichung:
2020

Autoren:
Prof. Dr.-Ing. F. Vollertsen, Prof. Dr.-Ing. H.-W. Zoch, Prof. Dr. A. Schmidt